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Tercer Milenio

Ciencia vegetal ante el cambio climático

El cambio climático es un reto de primer orden para la agricultura. Una de las estrategias para afrontar estos desafíos, disminuir la vulnerabilidad y aumentar la resiliencia de los cultivos ante los cambios que se avecinan, es preservar y aumentar la diversidad genética de los sistemas alimentarios, como se hace desde el departamento de Ciencia Vegetal del CITA.

Nuevas plagas y sequía ya afectan al cultivo de la sandía y el melón
Nuevas plagas y sequía ya afectan al cultivo de la sandía y el melón
CITA

Que un frutal florezca cuando ‘no toca’ puede tener más consecuencias de las que podamos imaginar. La disminución del frío invernal está afectando ya a la época de floración, "que puede adelantarse en las variedades menos exigentes en frío y retrasarse en las más exigentes", explica Pilar Errea, jefa del departamento de Ciencia Vegetal del Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA). "Las flores de muchas variedades frutales necesitan ser polinizadas con polen de otras variedades para producir fruto y, por ello, deben coincidir en floración", así que si se desacompasan, el resultado es falta de cuajado y de cosecha.

Es uno de los efectos del cambio climático que ya podemos palpar. Y sabemos que el aumento de las temperaturas, la disminución de las precipitaciones y el riesgo de constantes sequías en los próximos años afectarán a todo el ciclo de las plantas.

En frutales, "las altas temperaturas durante el crecimiento del fruto pueden afectar negativamente a la calidad, como ya sucede con la manzana y la cerezo, donde el exceso de calor disminuye su calidad organoléptica", indica Errea. Si, además, hay escasez de agua, "los frutos pueden no completar su desarrollo". La disminución del frío invernal también puede tener graves consecuencias, "ya que los árboles necesitan acumular una determinada cantidad de frío para salir del reposo, y en los inviernos suaves las variedades más exigentes pueden no cubrir sus necesidades de frío y no florecer con normalidad, comprometiendo la cosecha".

La aparición de nuevas plagas y enfermedades provocadas por los cambios de temperatura condicionan también el futuro de los cultivos.

Una de las estrategias para afrontar estos desafíos es preservar y aumentar la diversidad genética agrícola. El Banco de Germoplasma Hortícola del CITA, que dirige Cristina Mallor, cuenta con más de 18.000 muestras de semillas, de las cuales más de 2.000 se corresponden con variedades locales o tradicionales de hortalizas y legumbres aragonesas. Esta fuente de diversidad se está utilizando para realizar proyectos relacionados con la adaptación de diferentes cultivos hortícolas (judía verde, borraja, garbanzo, tomate o legumbres de montaña). Lo mismo sucede con los bancos de germoplasma de frutales, que contienen una gran diversidad de genotipos y permiten tener material de partida para ofrecer alternativas al sector y hacer frente a los nuevos desafíos.

En el futuro, algunas de las variedades actualmente en explotación "se podrán seguir cultivando, pero las más exigentes en frío, o aquellas cuya calidad se ve afectada, se deberán cultivar en zonas más frías o bien ser sustituidas por otras mejor adaptadas a las nuevas condiciones climáticas de cada zona", indica Errea. Ya que "la recuperación y conservación de material local bien adaptado a cada zona puede ayudar a solventar esta situación".

En un sector tan estratégico para Aragón como el agroalimentario, el conocimiento científico de la incidencia del cambio climático en estos procesos fisiológicos es un desafío y una oportunidad para adaptar la horticultura y fruticultura al calentamiento global y así mejorar y optimizar la producción agroalimentaria.

Se buscan genes clave en las variedades que mejor se adaptan

El departamento de Ciencia Vegetal del CITA trabaja en diversos proyectos cuyos objetivos se centran en dar respuesta a los desafíos que plantea el cambio climático en el sector hortofrutícola.

La investigadora Ana Garcés es responsable de uno de los proyectos que responden a la realidad de un cambio climático que ya está afectando a la producción de cultivos como el melón y la sandía y a la presencia de nuevas plagas y enfermedades. Es el proyecto: ‘Control multidisciplinar de las pérdidas causadas por enfermedades y sequía en el cultivo de la sandía y el melón’. El proyecto pretende desarrollar nuevos materiales que respondan a la resistencia a enfermedades y plagas cuya incidencia y severidad se está incrementando en el actual marco de cambio climático global. Para ello, investigadores de los Departamentos de Ciencia Vegetal y de Sistemas Agrícolas, Forestales y Medio Ambiente del CITA, y de dos instituciones más, el Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea La Mayora (Universidad de Málaga-CSIC) y el Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (Universidad Politécnica de Valencia) complementan su experiencia en el manejo de recursos genéticos, patología, mejora para enfermedades fúngicas y virales y plagas, uso de herramientas genéticas y genómicas y manejo de cultivos bajo condiciones de déficit de riego. Este proyecto sigue de cerca a los nuevos patógenos fúngicos que afectan a ambas cucurbitáceas, y avanza en el biocontrol de la fusariosis mediante bacterias endofíticas (presentes en los tejidos vegetales). Entre otros objetivos, se estudia la resistencia genética a la fusariosis en melón y sandía y se está identificando qué regiones genómicas están asociadas a la tolerancia a la sequía en melón.

Asímismo, el investigador Javier Rodrigo aborda en otros dos proyectos la problemática que genera la disminución del frío invernal, que ya ha alterado la fenología de los árboles y está produciendo serios problemas en la floración y la fructificación en algunos casos, con graves consecuencias en la producción final. En albaricoquero, almendro, cerezo y ciruelo, frutales que presentan problemas comunes, se analiza el impacto de la disminución de frío invernal en el proceso de desarrollo de la flor, desde la diferenciación floral en el interior de la yema hasta la fase de polinización a fecundación que culmina en el cuajado de fruto. Por otro lado, en un proyecto europeo con participación de Alemania, Marruecos, Túnez y España se aborda la ‘Adaptación de las plantaciones frutales mediterráneas’, con la finalidad de crear un inventario de variedades resilientes adaptadas a las nuevas condiciones climáticas, que combinará la obtención de resultados científicos con su aplicación práctica por parte de productores y viveristas.

En relación con los frutales, el proyecto Cherry Gens, coordinado por la investigadora Ana Wünsch, en colaboración con la Estación Experimental Aula Dei (CSIC), aborda varios aspectos de la mejora del cultivo de cerezo, mediante el estudio genético y molecular de caracteres de interés, ya sea relacionados con la calidad y desarrollo de fruto como con la fecha de floración y maduración, procesos íntimamente relacionados con el cambio climático.

En busca de caracteres de interés para afrontar las sequías y adaptarse al cambio climático, se rastrea la biodiversidad local en el proyecto europeo que coordina María José Rubio Cabetas, Medpome-Stone, que realizará una caracterización detallada de la diversidad genética en especies silvestres de peral y de almendro en la cuenca mediterránea.

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